Biyoyakıtlar

Enerji kaynakları, oluşumlarındaki zaman sürecinin uzunluğu bakımından iki ana sınıfa ayrılmaktadır. Bunlardan birincisi, meydana gelişleri çok uzun yıllar alan petrol, kömür, doğal gaz gibi klasik enerji kaynakları ile ağır radyoaktif atomların oluşturduğu yenilenemez enerji kaynaklarıdır. Yenilenmeleri çok uzun bir süre aldığı için yenilenemez denilen bu klasik enerji kaynaklarını kendi içinde fosil yakıtlar ve radyoaktif atomlar olarak sınıflamak mümkündür (EIA,2009a).

Enerji kaynaklarının ikincisi ise, oluşumları yenilenemez enerji kaynaklarına kıyasla daha kısa bir zaman sürecinde gerçekleşen ve su, rüzgâr, güneş, jeotermal, gel-git, dalga ve biyolojik kütle (biyokütle) alt sınıflamalarından oluşan yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.

ENERJİ KAYNAKLARI

Yenilenemez Enerji Kaynakları Yenilenebilir Enerji kaynakları

Fosil Yakıtlar Radyoaktif Atomlar Su Katı Biyokütle

Biyokütle Sıvı Biyokütle Rüzgar Gaz Biyokütle Güneş

Jeotermal Gelgit Dalga

Şekil 11. Enerji Kaynakları

Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan biyokütle, “100 yıllık periyottan daha kısa sürede yenilenebilen, karada ve suda yetişen bitkiler, hayvan artıkları, besin endüstrisi ve orman ürünleri ile kentsel atıkları içeren tüm organik maddeler olarak tanımlanmaktadır.”(Acaroğlu ve Ültanır, 2000). Biyokütle enerji kaynağının kullanım alanlarına bakıldığında yüzde 80 gibi çok büyük kısmının konutların ısınmasında, yüzde 18’lik bölümünün sanayide ve yüzde 2 gibi çok küçük kısmının ise ulaştırma sektöründe kullanıldığı görülmektedir(FAO,2008a). Enerji kaynaklarının alt başlıkları Şekil 11’de gösterilmiştir.

1.3.5.1. Biyoyakıt Çeşitleri

Kimyasal içeriği ve üretim sürecinde kullanılan hammadde tipine göre farklılık arz eden biyoyakıt çeşitleri arasında biyoetanol, biyodizel, biyometanol, biyodimetileter, biyoetiltersiyerbutileter ve çeşitli bitkisel yağlar bulunmakla birlikte bunların günümüzde en yaygın ve popüler olanları biyoetanol ve biyodizeldir (Ar,2007).

Biyoetanol Biyodizel

Bu çalışmada biyoyakıt çeşitlerinin kapsamı, literatürdeki yaygın kullanımı ve kamuoyundaki genel algılanması da dikkate alınarak sadece biyoetanol ve biyodizel ile sınırlandırılmıştır.

Biyoyakıtların üretiminde kullanılan tarımsal hammaddelerin çeşitleri, üretim sürecinde yapılan işlemler ve elde edilen biyoyakıt türleri Şekil 12’de özetlenmiştir. Şeklin incelenmesinden de görüleceği üzere; nişastalı ve selülozik bitkiler şekere dönüştürülüp fermantasyonve damıtmaişlemine tabi tutulurken, şekerli bitkilere doğrudan fermantasyon ve damıtma işlemi uygulanarak biyoetanol elde edilmektedir. Diğer yandan, esterleştirme ve ekstraksiyon işlemi sonucu yağlı tohumlu bitkiler biyodizele dönüştürülmektedir (FAO,2008a).

Şekil 12. Biyoyakıt Türleri

Şekerli ürünler Şeker kamışı Şeker pancarı Tatlı sorgum Nişastalı ürünler Mısır Buğday Arpa Çavdar Patates Maniok Selülozik bitkiler Çayır Çimen Ot Söğüt Kavak Yağlı Bitkiler Kanola Soya Aspir Pamuk Palm Ayçiçeği Jatrofa Fermantasyon ve Damıtma Şekere Dönüşüm,Fer mantasyon ve Damıtma Esterleştirme ve Ekstraksiyon B İ Y O E T A N O L B İ Y O D İ Z E L Tarımsal Hammadde Biyoyakıt Yapılan İşlem

1.3.5.1.1. Biyoetanol

Biyoetanol, üretim sürecinde hammadde olarak arpa, buğday, mısır, şeker pancarı, şeker kamışı, patates, maniok ve odunsular gibi kimyasal içeriğinde nişasta, şeker veya selüloz içeren bitkilerin kullanıldığı ve benzinle çalışan taşıt motorlarında yakıt olarak kullanılabilen bir biyoyakıt çeşididir. Ülkeler biyoetanol üretimlerinde arazi ve iklim koşullarına göre farklı hammaddeleri kullanmakla birlikte, dünyada en çok kullanılan biyoetanol hammaddesi şeker kamışı ve mısırdır (Dillon at al,2008:VIII).

Enerji değeri görece düşük olan biyoetanol, aynı miktar benzinden elde edilen enerjinin yaklaşık yüzde 66’sı kadar enerji sağlamaktadır. Buna karşın, oktan seviyesi benzine kıyasla daha yüksek olan biyoetanolün benzinle harmanlanarak kullanılması motor performansını artırmaktadır (FAO,2008a).

1.3.5.1.2. Biyodizel

Biyodizel, hammaddesi kanola, ayçiçeği, soya, aspir, pamuk, jatrofa, palm gibi yağlı tohumlu bitkilerden elde edilen bitkisel yağlar ile hayvansal yağların yanısıra bitkisel ve hayvansal atık yağlar olan ve motorinle çalışan araçlarda yakıt maddesi olarak kullanılabilen bir biyoyakıt çeşididir.

Biyoetanole kıyasla daha yüksek enerji verimliliği olan biyodizel, motorinin enerji içeriğine en yakın biyoyakıttır. Motorinin sağladığı enerji miktarının yaklaşık yüzde 88-95’ini sağlayan biyodizel, motorinle karıştırıldığında yakıtın yağ oranını ve setan miktarını yükselterek, ayrıca motorun performansını da artırmaktadır (FAO,2008a).

1.3.5.2. Biyoyakıt Üretimini Tetikleyen Faktörler

Biyoyakıt üretiminin gerisinde birçok faktör bulunmakla birlikte, bu faktörlerin öncelik sırası ülkeden ülkeye değişmektedir. Brezilya ve ABD 1970’lerde petrol fiyatlarında meydana gelen aşırı artışla birlikte, büyük oranda ithal ettikleri petrolün bütçeye getirdiği yükü düşürme düşüncesi ile biyoetanol üretimine başlamışlardır. Son yıllarda bu ülkelerdeki amaca benzer şekilde, birçok ülke artan enerji fiyatlarının bütçeye yükünün azaltılması niyetiyle biyoyakıt üretimine yönelmiştir.

Biyoyakıt üretimini teşvik eden diğer önemli etken ise enerji arz güvenliğinin sağlanmasıdır. Başta ABD ve Çin gibi ülkeler büyük oranda ithal ettikleri petrole olan bağımlılıklarını azaltmak ve alternatif kaynaklarla birlikte enerji arz güvenliğini sağlamak amacıyla biyoyakıt üretimine ağırlık vermişlerdir.

Diğer yandan, 2000’li yıllarda ortaya çıkan çevresel sorunların önlenmesinde biyoyakıtları bir çare olarak gören AB ülkeleri, biyoyakıt kullanımını küresel ısınma ve iklim değişikliği gibi çevresel sorunların önlenmesi amacıyla artırmak istemişlerdir. Son olarak, tarım sektöründe istihdamın ve gelirin artırılarak kırsal kalkınmanın sağlanması amacı, başta Almanya olmak üzere diğer AB ülkelerinin biyoyakıt üretimine yönelmelerini sağlamıştır (Henniges and Zeddies, 2007:349).